X射线知识大全

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X射线概述

  X射线是由德国**物理学家维·康·伦琴1885年发现的,它具有波长短、穿透力强、莹光作用、摄影作用及生物效应等特性。作为一种波长极短,能量很大的电磁波,X射线的波长比可见光的波长更短(约在0.001~100 纳米,医学上应用的X射线波长约在0.001~0.1 纳米之间),它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍。因此,X射线除具有可见光的一般性质外,还具有自身的特性。正由于X射线的特性,使其在发现后不久,很快在物理学、工业、农业和医学上得到广泛的应用,根据其穿透力强的特性,工业上用于探伤检测金属焊接质量及金属结构情况;医学上用于**检查肉眼所看不到的人体内部器官,如心、肝、肾、肺等;根据摄影作用的特性,可使X线胶片感光、显影,用于X线的拍片检查。随着科学技术的发展,医学上还通过X射线的生物效应对各种肿瘤进行放射**。但是,X射线射入人体后被吸收产生的生物效应对人体有损害,损害的程度随吸收剂量多少而定。一般来说,过小剂量对人身无损害,大剂量可导致组织细胞破坏及血液循环系统方面的病变。

  

X射线的特性

  1.X射线的物理效应

  (1)穿透作用。X射线因其波长短,能量大,照在物质上时,仅一部分被物质所吸收,大部分经由原子间隙而透过,表现出很强的穿透能力。X射线穿透物质的能力与X射线光子的能量有关,X射线的波长越短,光子的能量越大,穿透力越强。X射线的穿透力也与物质密度有关,利用差别吸收这种性质可以把密度不同的物质区分开来。

  (2)电离作用。物质受X射线照射时,可使核外电子脱离原子轨道产生电离。利用电离电荷的多少可测定X射线的照射量,根据这个原理制成了X射线测量仪器。在电离作用下,气体能够导电;某些物质可以发生化学反应;在有机体内可以诱发各种生物效应。

  (3)荧光作用。X射线波长很短不可见,但它照射到某些化合物如磷、铂氰化钡、硫化锌镉、钨酸钙等时,可使物质发生荧光(可见光或紫外线),荧光的强弱与X射线量成正比。这种作用是X射线应用于**的基础,利用这种荧光作用可制成荧光屏,用作**时观察X射线通过人体组织的影像,也可制成增感屏,用作摄影时增强胶片的感光量。

  (4)热作用。物质所吸收的X射线能大部分被转变成热能,使物体温度升高。

  (5)干涉、衍射、反射、折射作用。这些作用在X射线显微镜、波长测定和物质结构分析中都得到应用。

  2.X射线的化学效应

  (1)感光作用。X射线同可见光一样能使胶片感光。胶片感光的强弱与X射线量成正比,当X射线通过人体时,因人体各组织的密度不同,对X射线量的吸收不同,胶片上所获得的感光度不同,从而获得X射线的影像。

  (2)着色作用。X射线长期照射某些物质如铂氰化钡、铅玻璃、水晶等,可使其结晶体脱水而改变颜色。

  3.X射线的生物效应

  X射线照射到生物机体时,可使生物细胞受到抑制、破坏甚至坏死,致使机体发生不同程度的生理、病理和生化等方面的改变。不同的生物细胞,对X射线有不同的敏感度,可用于**人体的某些**,特别是肿瘤的**。在利用X射线的同时,人们发现了导致病人脱发、皮肤**、工作人员视力障碍,白血病等射线伤害的问题,在应用X射线的同时,也应注意其对正常机体的伤害,注意采取防护措施。

  

医用X射线的正确使用及防护

  (1)常规**及摄片。

  医用X射线检查的常规形式是**及摄片,患者的胸透或腹透一般应在3-5min内完成。其射剂量约为0.0258×10C-4/kg允许量的1/10。特殊造影检查,射剂量约为0.0156×10C-4/kg。如能正确地操作使用,检查者及受检查者的**还是相当有保证的。

  (2)工作人员防护。

  从事专职X射线工作的人员,虽然防护条件非常完善,但因长期接触,仍应按照人体可接受的容许剂量范围内进行工作,以免发生职业性损伤。因此,必须特别注意各种防护设备的设置和防护制度的制订、实施和检查。国际及国内对X射线量早已有具体规定。 我国电离辐射的*大容许剂量每天不得超过0.129×10C-4/kg,在特殊情况下每周剂量不得超过0.774×10C-4/kg。如果仅局部受到照射者,如手、足等处,每周的容许剂量可以增至5倍。即3.87×10C-4/kg。但对眼、生殖腺、造血系统等敏感器官,决不宜超过每周0.774×10C-4/kg剂量。

  (3)被检查者的防护。

  被检查患者的防护问题,是防护工作的重中之重。由于X线剂量与距离平方成反比,故越近X线管窗口其剂量率越高。因此,**时应使被检者与X线管之间保持一定距离(一般至少3.5cm)。另外,管球窗须加滤片以减少穿透力不强,易被人吸收软线;同时对产生X线管球四壁用铅套严密封闭。对于敏感部位检查,要缩小视野,严格掌握检查的指症及次数。

  (4)对周围环境和工作中的要求。

  ①医务人员在开机工作时,一定要示牌告知,避免一切非工作人员在机房周围停留。

  ②患者接受X线各项检查,一周内*好不要超过1次。

  ③医师要本着对患者负责的态度,力争检查时间短,准确率高。

  ④工作室四周墙要设铅皮夹层墙,高度从地面起2.5m高。X线管球必须用铅皮包裹封闭。

  

X射线辐射可能引发的临床症状及诊断

  (1)以神经衰弱症候群和植物经功能紊乱的症状为主,诉有乏力、头昏、**、耳鸣、睡眠障碍、记忆力减退、多汗、心悸等;其次为消化道症状如腹胀、**、少数人牙痛、牙龈易出血,但无明显皮肤出血点及淤斑;部分人易感冒、腰痛、关节酸痛等。

  (2)从事放射性工作的人员手部*不宜暴露于直接辐射下,长期低剂量辐射又不注意防护可引起皮肤损害。主要为皮肤、指甲的营养障碍,放射性皮肤损害亦为放射性损伤的一种器官损伤。因此,在对射线作业人员定期体检中,也应注意皮肤检查,发现可疑征象及时处理。

  (3)造血系统是对放射*敏感的器官,外周血改变是接触放射线后*常见的改变,且早期骨髓变化,是早期发现*客观的重要指标。特别是通过动态观察的自身对照更是放射工作者健康的监护手段,至于白细胞态改变因既非特异且目前国内尚缺乏大量正常值资料,不能作为慢性放射性损伤的主要诊断依据。

  (4)外周血**细胞的染色体畸变既是直接观察外界因素对人类细胞染色体影响的*适宜的方法,又是作为辐射危害的一个重要而敏感的指标,在对长期接触小剂量照射的放射工作者进行定期医学观察时,染色体畸变往往比临床或者其它检查指标的改变较早出现。染色单体畸变的出现只能作为慢性小剂量辐射效应的参考,不作评价指标,但染色体畸变分析对个体慢性外照射放射病的诊断具有综合评价实际意义,是较好的辅助诊断指标之一。

  

X射线衍射和电子衍射的区别

  1.电子波的波长比X射线短得多,在同样满足布拉格条件是,它的衍射角θ很小约为10-2rad。而X射线产生衍射时,起衍射角*大可接近π/2。

  2.在进行电子衍射操作时采用薄晶样品,薄样品的倒易阵点会沿着样品厚度方向延伸成杆状,增加了倒易阵点和爱瓦尔德球相交截的机会,结果使略微偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射。

  3.因为电子波的波长短,用爱瓦尔德球图解,反射求半径很大,在衍射角θ较小的范围内反射球的球面可以近似的看成一个平面,从而也可以认为电子衍射产生的衍射半点大致分布再一个二维倒易截面内。衍射花样能比较直接的反映晶体内各晶面的位向,方便分析。

  4.原子对电子的散射能力远高于它对X射线的散射能力,故电子束的强度较大,摄取衍射花样时曝光时间仅需数秒钟。